Journal homepage: http://iptek.its.ac.id/index.php/jats
Perkiraan Akumulasi Rubber deposit Berdasarkan Variasi dan Frekuensi Pergerakan Pesawat di Bandara Internasional Juanda
Akhmad Dharma Arianto 1 , Ervina Ahyudanari 1*
Departemen Teknik Sipil, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya 1 Koresponden*, Email: ervina@ce.its.ac.id
Info Artikel Abstract
Diajukan        6 Agustus 2018
Diperbaiki     10 Januari 2019 Disetujui       15 Januari 2019 Keywords: rubber deposit, runway, aircraft.
Aircraft  operating  at  Juanda International  Airport  are  varied, which  affects  the  location of rubber  deposit  buildup.  This  study  aims  to  estimate  the  effect  of  the  number  of  aircraft movements on rubber deposit buildup associated with the frequency of rubber deposit cleaning. The  cleaning  of  rubber  stacks  will  cause  side  effects  from  grinding  the  surface  layer.  The rubber cleaning history of the wheel is used to compare whether the cleaning frequency is in accordance  with  the  estimated  thickness  of  the  rubber  buildup  from the calculation  results. Validation is using data skid resistance (Mu-meter) carried out in the field. From the depth of the texture of the runway surface, the level of suitability between the movement of the plane and  the  thickness  of  the  rubber buildup  is  measured.  The  results  of  this study  indicate  that within  1  month  has  reached  thickness  which  can  affect  flight  operations.  This  thickening location is about ± 3 meters from the runway centerline with a buildup thickness of 2.7 mm from runway 10. With a stacking length of 1.6 km and a stacking width of 31 cm.
Kata kunci: rubber deposit , runway , pesawat
Abstrak Pesawat  yang  beroperasi  di  Bandar  Udara  International  Juanda  bervariasi.  Hal  ini mempengaruhi lokasi rubber deposit . Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui hubungan antara  jumlah  pergerakan  pesawat  terhadap  akumulasi rubber  deposit yang  dikaitkan dengan  frekuensi  pembersihan rubber  deposit .  Tujuan  penelitian  ini  perlu  dicapai mengingat  pembersihan  tumpukan  karet  akan  menimbulkan  efek  samping  dari penggerusan  lapisan  permukaan.  Histori  pembersihan  tumpukan  karet  roda  tersebut digunakan  untuk  membandingkan  apakah  frekuensi  pembersihan  sudah  sesuai  dengan perkiraan  tebal  penumpukan  karet  dari  hasil  perhitungan.  Validasi  perhitungan  adalah dengan  mengunakan  data  skid  resistance  (Mu–meter)  yang  dilakukan  dilapangan.  Dari kedalaman  tekstur  permukaan runway ,  diukur  tingkat  kesesuaian  antara  pergerakan pesawat dengan tebal penumpukan karet. Hasil penelitian ini menunjukan bahwa dalam 1 bulan  sudah  mencapai  ketebalan  yang  dapat  mempengaruhi  operasional  penerbangan. Lokasi penebalan ini yaitu pada sekitar ± 3 meter dari garis tengah runway dengan tebal penumpukan  2,7  mm  dari  runway  10.  Dengan  panjang  penumpukan  1,6  km  dan  lebar penumpukan 31 cm.

## 1. Pendahuluan
Kondisi  landas  pacu  ( runway )  harus  memenuhi  persya- ratan berkaitan dengan keselamatan penerbangan. Persyara- tan  tersebut  adalah  bersih  dari  segala  macam  obyek  yang membahayakan proses pergerakan pesawat di landasan pacu seperti debu, kerikil atau benda – benda kecil lainnya. Pada umumnya  suatu  runway  perlu  dilakukan  perawatan  secara berkala  untuk  membersihkan  partikel-partikel  yang  mem- bahayakan  suatu  penerbangan seperti  debu,  kerikil  dan  sisa karet yang diakibatkan oleh roda pesawat. Sisa karet pesawat itu  biasanya  lebih  banyak  tertinggal  di  runway  pada  saat landing  dimana  pada  penelitian  sebelumnya  menyatakan bahwa pada satu kali penerbangan menyisakan rata-rata 700 gram  karet  roda  pesawat  yang  menempel  di  runway[1]. Akibatnya  penumpukan  karet  ( Rubber  deposit )  ini  mengisi
mikro  dan  makro  tekstur  permukaaan  perkerasan  yang mengakibatkan  berkurangnya skid  resistance permukaan perkerasan  runway.  Sehingga  meningkatkan  resiko  terjadi- nya bahaya slip pada saat pesawat landing diatas permukaan runway.
Penelitian sebelumnya dilakukan Sand Patch Test untuk mengecek  kondisi  kekesatan  ( skid  resistance )  permukaan runway dimana  hasil Sand  Patch  Test penelitian  tersebut didapatkan  bahwa  kedalaman  makrotekstur  pada runway rata-rata <1,5 m[2].
Selain  itu  jenis  tipe  pesawat  yang  beroperasi  di  Bandar Udara  Internasional  Juanda  adalah  bervariasi.  Variasi  tipe pesawat  ini  berpengaruh  pada  lokasi  penumpukan rubber deposit .
Akhmad Dharma Arianto dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 17, Nomor 2, Agustus 2019 (9-14) 10
Pembersihan rubber  deposit di  Bandar  Udara  Inter- nasional  Juanda  sudah  dilakukan  secara  berkala  setiap  dua bulan  sekali  dengan  menggunakan  cairan  pembersih  kimia. Periode  pembersihan rubber  deposit yang  menggunakan pembersih kimia ini dapat berdampak pada kerusakan permu- kaan  landasan.  Kerusakan  ini  menimbulkan  masalah  baru yaitu berkurangnya ikatan aspal akibat pengaruh cairan kimia untuk pembersihan rubber deposit [1].
Berdasarkan latar belakang tersebut di atas, pada studi ini dilakukan analisis penumpukan rubber deposit pada runway Bandara  Internasional  Juanda.  Penelitian  ini  penting  untuk mengetahui pola jejak roda dan panjang pendaratan pesawat yang  bervariasi  pada  saat  landing,  penumpukan rubber deposit dalam  satu  hari,  satu  minggu,  satu  bulan  apabila pergerakan pesawat mengikuti jadwal yang ada dan menge- tahui apakah periode pembersihan rubber deposit setiap dua bulan  sekali  tersebut  sudah  sesuai  dengan  kebutuhan  di  la- pangan.

## 2. Metode
Metode  penelitian  ini  dibagi  menjadi  empat  sesuai dengan 4 permasalahan yang ada yaitu permasalah pola jejak roda,  permasalahan  panjang  pendaratan,  permasalahan  pe- numpukan rubber  deposit dan  permasalahan  nilai  analisis dengan data MU-meter.
2.1 Analisis plotting jejak roda pesawat.
Analisis ini dilakukan untuk mengidentifikasi pola jejak roda  pesawat  pada  saat  landing,  karena  pola  jejak  pesawat dapat kita perkirakan bahwa jejak pesawat itu tersebut dapat diperkirakan area rubber deposit . Konfigurasi roda pesawat mempengaruhi  penyaluran  beban  pesawat  udara  ke  per- mukaan.  Konfigurasi  roda  terdiri  dari:  roda  tunggal  ( single wheel ), roda tandem ( dual wheel ), roda tandem ganda ( dual tandem )  dan complex  configuration ( double  dual  tandem ) Jejak  roda  pesawat  ini  yang  digunakan  pada  penelitian  ini adalah jejak roda pesawat pada saat mendarat (landing ). Hal ini  dikarenakan  pada  saat  pesawat  mendarat  berat  pesawat banyak  tertumpu  pada  roda  utama  ( maingear ).  Analisis  ini tergantung pada  lebar  bagian  roda  yang  menyentuh  permu- kaan landasan. Contoh letak posisi roda pesawat pada runway dapat dilihat pada Gambar 1.
2.2 Analisis landing distance pesawat.
Metode  tiga  segmen  ( three  segment  method )  memung- kinkan  penentuan  persyaratan  jarak  segmen  dari  ambang pendaratan ( landing threshold ) ke titik pengurangan kecepa- tan  ( turn-off  point )  berdasarkan  operasi  individu  pesawat
terbang  dan pengaruh  spesifik parameter  yang terlibat. Me- tode  tiga  segmen  ini  membagi  tiga  bagian  kondisi  pesawat pada saat mendarat. Bagian – bagian dari metode tiga segmen itu  adalah,  S₁  adalah  jarak  yang  dibutuhkan  dari  ambang pendaratan  ( landing  threshold )  sampai  roda  utama  pesawat menyentuh landasan pacu ( maingear touchdown ). S₂ adalah jarak  yang  dibutuhkan  untuk  transisi  dari  deret maingear untuk  membangun  konfigurasi  pengereman  yang  stabil.  S₃ adalah  jarak  yang  dibutuhkan  untuk  deselerasi  pada  mode pengereman normal sampai kecepatan turn-off . Pesawat mu- lai melakukan pengurangan kecepatan pada saat posisi main- gear yang  sudah  stabil  sampai  kecepatan  pesawat  cuma  20 knot atau kecepatan pesawat yang diperbolehkan untuk ma- suk ke dalam exitway . Gambaran metode tiga segmen ini da- pat dilihat pada Gambar 2.
Gambar  1. Contoh  letak  posisi  roda  pesawat  pada runway pada centerline (tidak berskala) [3]
Gambar  2 . Metode  Tiga  Segmen (Three  Segment Method)
[4]
Untuk  tujuan  desain  exit  taxiway,  pesawat  diasumsikan melewati  ambang  batas  ( threshold )  rata-rata  1,3  kali stall speed (V stall )  pada landing dengan  massa  pendaratan  kotor ( gross  landing  mass )  rata-rata  sekitar  85%  dari  jumlah maksimum.
Profil Kecepatan:
Vth = Ambang kecepatan berdasarkan 1,3 kali kecepatan kios diasumsikan mendarat massa sama dengan 85% dari  pendaratan  maksimum  massa.  Kecepatan dikoreksi untuk elevasi dan suhu referensi bandara.
Vtd =  Dianggap  sebagai  (Vth  –  5  knot)  (konservatif). Peluruhan  kecepatan  dianggap  representatif  untuk sebagian besar jenis pesawat terbang.
Akhmad Dharma Arianto dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 17, Nomor 2, Agustus 2019 (9-14)
11 Vba =  diasumsikan  kecepatan  aplikasi  rem/  atau  aplikasi dorong terbalik (Vth – 15 knot)
Vex =  angka  nominal  turn-off  (kode  angka  3  atau  4:  30 knot), (kode angka 1 atau 2: 15 knot)
2.3. Anaslisis distribusi rubber deposit per landing.
Analisis ini dilakukan utnuk menganalisis distribusi ke- tebalan rubber deposit sesuai dengan tipe dan variasi pesawat yang  berada  atau  beroperasi  di  bandara  Juanda.  Pada Gambar  3. menunjukan  gambar  segitiga  perubahan  kece- patan  pada  saat touchdown sampai  ke  titik turn-off atau kecepatan  pesawat  yang  diperbolehkan  masuk ke  exit  taxi- way . Ilustrasi segitiga dibuat dengan asumsi bahwa penum- pukan rubber  deposit terbesar  adalah  pada  saat touchdown yang  kemudian  berkurang  sesuai  dengan  penurunan  kece- patan  pesawat  tersebut.  Dari  ilustrasi  tersebut  dapat  disim- pulkan  bahwa  pada  titik touchdown , rubber  deposit terba- nyak  terdapat  pada  titik touchdown .  Untuk  mencari  ting- gi/tebal rubber  deposit pada  titik touchdown digunakan  ru- musan segitiga.
Gambar 3 . Ilustrasi pengurangan tebal rubber deposit sepan- jang panjang pendaratan [5]
Hasil dari analisis tersebut selanjutnya adalah mendistri- busikan pergerakan pesawat berdasarkan pergerakan pesawat pada Runway 10 & Runway 28. Pergerakan pada masing-ma- sing ujung runway tersebut tergantung pada arah angin domi- nan di lokasi Bandar Udara Juanda. Tabel 1 merupakan data distribusi pergerakan pesawat pada kedua ujung runway . Hasil dari analisis tersebut  dibuat  simulasi  penumpukan rubber deposit yang dilakukan dalam satu hari, satu minggu, dan satu bulan.
Tabel  1. Tabel  Data  Distribusi  Pergerakan  Pesawat  Pada Kedua Ujung Runway [4] Tahun R10 R28 Total Presentase R10 R28 2005 66,640  14,547  81,007  82% 18% 2006 75,055  15,150  90,205  83% 17% 2007 70,339  14,875  85,214  83% 17% Rata-rata  presentase  pergerakan pesawat 83% 17%
2.4 Validasi hasil Analisis dengan data Mu-Meter Mu-meter adalah alat yang digunakan untuk menentukan kekesatan  permukaan  perkerasan,  dalam  satuan  MuN,  dan pada saat pengujian harus ditarik dengan kendaraan penarik yang dilengkapi tangki air. Alat Mu-meter ini mencatat grafik kekesatan  yang  menerus  untuk  seluruh  panjang  permukaan yang diuji, dan pada segmen tertentu mungkin diperoleh gra- fik  yang  merata  Kekesatan  ditentukan  berdasarkan  analisis data dari rekaman  yang ada pada  kertas grafik  dalam kotak pencatat,  dan  dilaporkan  sebagai  nilai  Mu-Number  (MuN)- [6].

## 3. Hasil dan Pembahasan
3.1. Analisis plotting jejak roda pesawat Analisis plotting jejak roda pesawat ini bertujuan untuk menganalisis area jejak roda pesawat yang beroperasi di Ban- dara Udara Internasional Juanda Surabaya. Plotting jejak ro- da dilakukan untuk menentuk area roda pesawat dimana di- perkirakan bahwa rubber deposit tertinggal paling banyak di area tersebut pada saat landing.
Tahap  pertama  dalam  plotting jejak  toda ini adalah  me- ngidentifikasi  konfigurasi  roda  pesawat  untuk  setiap  jenis pesawat  yang  melakukan  pergerakan  roda  pesawat  di  Ban- dara  Udara  Internasional  Juanda.  Tahap  kedua  adalah  data lebar  roda  pesawat  setiap  pesawat  yang  melakukan  perge- rakan di  Bandara Udara  Internasional Juanda. Tahap ketiga adalah  dilakukan  penggambaran  posisi  jejak  roda  tiap  tipe pesawat  yang  beroperasi  di  Bandara  Udara  Internasional Juanda Surabaya. Tujuan penggambaran ini dilakukan untuk mengetahui area jejak roda yang mengalami overlap sehing- ga kita dapat memperkirakan area yang tertumpuknya rubber deposit yang paling banyak. Hasil dari pengidentifikasian da- pat dilihat pada Gambar 4.
3.2 Analisis landing distance pesawat Analisis landing  distance pesawat  ini  dilakukan  untuk mengukur  panjang  pendaratan  pesawat  pada runway dari ujung ambang pendaratan pesawat sampai touchdown kemu- dian  dari touchdown sampai  titik turn–off. Pada  pengiden- tifikasian  panjang  pendaratan  ini  dilakukan  dengan  metode tiga  segmen  yang  dimana  metode  tiga  segmen  itu  digam- barkan pada Gambar 2.
Tahap pertama pada metode tiga segmen tersebut adalah mencari nilai (S_1). Nilai (S_1) didapatkan dengan cara me- nentukan  kategori  pesawat  yang  melakukan  pergerakan  di- tambahkan koreksi kemiringan dan koreksi tailwind . Tahap kedua  adalah  mencari  nilai  (S_2).  Nilai  (S_2)  didapatkan dengan cara S_2=5×(V_th-10). Dimana Vth adalah ambang kecepatan  1,3  kali  kecepatan  stall.  Tahap  ketiga  adalah mencari  nilai  (S_3).  Nilai  (S_3)  didapatkan  dengan  cara S_3=((V_th-15)^2-V_ex^2)/8a  Dimana  Vth  adalah  ambang kecepatan  1,3  kali  kecepatan stall dan  Vex  adalah  angka
Akhmad Dharma Arianto dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 17, Nomor 2, Agustus 2019 (9-14) 12
nominal turn–off .  Tahap  keempat  adalah  menentukan  pan- jang  pendaratan.  Panjang  pendaratan  didapatkan  dari  total panjang (S_2+ S_3) untuk setiap tipe pesawat.
Tahap kedua pada analisis ini adalah mencari tinggi/tebal rubber  deposit pada  titik touchdown .  Tahap  ketiga  adalah mendistribusikan  pergerakan  pesawat  berdasarkan  pergera- kan pesawat pada Runway 10 & Runway 28. Tahap keempat pada analisis ini adalah mendistribusikan pergerakan pesawat pada Runway 10 & Runway 28 tiap 1 hari, 1  minggu  dan 1 bulan.
3.4. Analisis perbandingan Mu-Meter dengan hasil analisis Pengecekan  ini  dilakukan  untuk  membandingkan  hasil data perhitungan dengan data Mu-meter apakah hasil perhi- tungan ini sesuai dengan  data Mu-meter.  yang  dapat dilihat di Gambar 9.
Pada Gambar 9 dapat dilihat bahwa garis hitam merupa- kan  batasan  roda  pesawat  Boeing  737–300  menyentuh runway .  Jarak  dari  ambang  pendaratan  ( landing  threshold ) sampai maingear  touchdown (S₁)  untuk  pesawat  Boeing 737–300  adalah  450  meter.  Jarak  yang  transisi  dari  deret maingear (S₂)  pesawat  Boeing  737–300  adalah  610  meter. Dan  jarak  untuk  deselerasi  pesawat  Boeing  737–300  pada sampai kecepatan turn-off (S₃) adalah 1107,42 meter.
Panjang  pendaratan  pesawat  Boeing  737–300  adalah jarak  pesawat pada  saat touchdown sampai  kecepatan turn- off adalah  total  jarak  S₂  dan  S₃.  Jadi  panjang  pendaratan Boeing 737–300 adalah 1717,42 meter.

## 4. Simpulan
Penelitian ini merupakan studi analisis perkiraan penum- pukan rubber deposit berdasarkan variasi dan frekuensi pesa- wat di Bandar Udara Internasional Juanda Surabaya.
Dari data sekunder pergerakan take-off dan landing pesa- wat  pada runway ,  didapatkan  berbagai  tipe-tipe  pesawat  di Bandara Juanda. Perbedaan tipe pesawat ini menentukan po- sisi  pola  roda  pesawat  pada  saat  mendarat.  Dimana  posisi jejak roda pesawat Boeing 737-300, Boeing 737-500, Boeing 737-800 dan Boeing 737-900 terletak di sekitar ± 3 meter dari garis tengah runway . Sedangkan posisi roda pesawat Airbus A320,  Airbus  A330-200  dan  Airbus  A330-300  terletak  di sekitar ± 6 meter dari garis tengah runway .
Panjang pendarataan pesawat yang didapatkan dalam me- tode tiga segmen adalah jumlah total dari segmen 2 dan seg- men 3. Segmen 2 adalah area roda mulai menyentuh permu- kaan runway sedangkan segmen 3 adalah area pengurangan kecepatan pesawat.
Tebal overlap yang terjadi setiap pergerakan pesawat se- lama 1 hari, 1 minggu dan 1 bulan pada tahun 2015 dan 2016,
adalah  bervariasi  tergantung  pada  jarak  dari  garis  tengah runway .

## Daftar Pustaka
[1] Douglass  D.  Gransberg,  “ Impact  of  Airport  Rubber Removal Techniques on Ruway ”. Aircraft Cooperative Research Program (ACRP) Synthesis 11, Washington D.C, 2018.
[2]       R. Haryo Triharso Seno, dan E. Ahyudanari, “Evaluasi Kekuatan Perkerasan Sisi Udara (Runway,  Taxiway, Apron) Bandara Juanda Dengan Metode Perbandingan ACN-PC N ”, Jurnal Teknik , vol. 4 no.1 2015, http://dx.doi.org/10.12962/j23373539.v4i1.8736
[3] Ervina Ahyudanari, " Identification and Modeling the Effect  of  Jet  Engine  Exhaust  on  Pavement Deterioration ,  PhD  Thesis,  Universiti  Teknologi Petronas, 2014.
[4] ICAO Doc 9157, “ Aerodrome Design Manual – Part 2: Taxiways, Aprons and Holding Bays ”,2005.
[5] Akhmad  Dharma  Arianto,  " Analisis  Perkiraan Penumpukan  Rubber  deposit  Berdasarkan  Variasi Dan  Frekuensi  Pesawat  (Studi  Kasus  di  Bandar Udara  Internasional  Juanda) ,  Master  Thesis, Program  Magister  Rekayasa  Transportasi,  Depar- temen  Teknik  Sipil,  Institut  Teknologi  Sepuluh Nopember. 2018
[6] SNI 6478:2008 " Cara uji kekesatan pada permukaan perkerasan menggunakan alat Mu-meter ", . http://pip2bdiy.com/nspm/SNI%206748-2008.pdf
Akhmad Dharma Arianto dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 17, Nomor 2, Agustus 2019 (9-14)
Tabel 2. Tabel Perhitungan Area Jejak Roda Pesawat [5] Tipe Pesawat Konfigurasi Roda Group Perlambatan (a) (knot) Vth Vtd=Vth- 5(knot) Vba=Vth- 15(knot) Vex S1 (m) S2 (m) S3 (m) Panjang Landing (S2+S3) B 737-300 Dual wheel C 1.5 132 127 117 20 450 610 1107 1717 B 737-500 Dual wheel C 1.5 128 123 113 20 450 590 1031 1621 B 737-800 Dual wheel D 1.5 147 142 132 20 450 685 1419 2104 B 737-900 Dual wheel D 1.5 150 145 135 20 450 700 1485 2185 A 320 Dual wheel C 1.5 137 132 122 20 450 635 1207 1842 A 330-200 Dual tandem C 1.5 140 135 125 20 450 650 1269 1919 A 330-300 Dual tandem C 1.5 140 135 125 20 450 650 1269 1919
Gambar 4. Gambaran Posisi Roda Pendaratan Pesawat Pada Runway Dari Titik Tengah Runway [5]
Gambar 5. Grafik total rubber deposit yang tertinggal di kedua ujung runway pada tahun 2015 [5]
Akhmad Dharma Arianto dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 17, Nomor 2, Agustus 2019 (9-14)
Gambar 6. Panjang Pendaratan Pesawat Boeing 737–300 Pada Data Mu–Meter 10-28 untuk 3 meter dari kanan centerline
[5]